簡(jiǎn)析激光導(dǎo)航移動(dòng)機(jī)器人的工作原理

（文章來(lái)源：仙知機(jī)器人）

相較于傳統(tǒng)的磁條導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航移動(dòng)機(jī)器人，激光導(dǎo)航移動(dòng)機(jī)器人以其自主靈活的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越受到用戶的青睞，并在工業(yè)制造、電子制造、電商倉(cāng)儲(chǔ)、醫(yī)療教育、食品煙草、安防巡檢等各行各業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。

對(duì)于磁條導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航移動(dòng)機(jī)器人，大家可以直觀的看到地面上的磁條、二維碼，從而知道移動(dòng)機(jī)器人是根據(jù)地面上的磁條、二維碼進(jìn)行定位導(dǎo)航，按照既定的路線行駛的；但是對(duì)于激光導(dǎo)航移動(dòng)機(jī)器人，地面上沒(méi)有磁條、二維碼等這些輔助定位設(shè)施，絕大多數(shù)人就應(yīng)該充滿疑惑了吧。

那么激光導(dǎo)航移動(dòng)機(jī)器人是如何工作的呢？激光導(dǎo)航的方式又分為兩種，激光反光板導(dǎo)航和激光自然輪廓導(dǎo)航。

激光反光板導(dǎo)航工作原理

激光反光板導(dǎo)航是通過(guò)激光雷達(dá)連續(xù)不斷的發(fā)射激光脈沖，由旋轉(zhuǎn)光學(xué)機(jī)構(gòu)將激光脈沖按一定角度間隔（角度分辨率）發(fā)射向掃描角度內(nèi)的各個(gè)方向而形成一個(gè)以徑向坐標(biāo)為基準(zhǔn)的二維掃描面。激光雷達(dá)通過(guò)識(shí)別掃描范圍內(nèi)的物體表面反射率，來(lái)識(shí)別激光反光板的位置信息，再通過(guò)最少三個(gè)反光板的位置計(jì)算出激光雷達(dá)所在的AGV的位置和姿態(tài)信息。

激光反光板的內(nèi)部是三棱鏡結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)入射光的同路反射，反射率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通物體表面反射率，所以激光雷達(dá)能夠輕易識(shí)別出反光板。

激光自然輪廓導(dǎo)航工作原理

激光自然輪廓導(dǎo)航則是基于SLAM的導(dǎo)航原理。SLAM即同步定位與建圖，指在未知的環(huán)境中，機(jī)器人通過(guò)自身所攜帶的內(nèi)部傳感器（編碼器、IMU等）和外部傳感器（激光傳感器或者視覺(jué)傳感器）來(lái)對(duì)自身進(jìn)行定位，并在定位的基礎(chǔ)上利用外部傳感器獲取的環(huán)境信息增量式的構(gòu)建環(huán)境地圖。

在地圖構(gòu)建過(guò)程中，通過(guò)激光傳感器對(duì)周圍自然環(huán)境中的物體輪廓（如墻壁、柱子或其它固定物體）進(jìn)行探測(cè)、學(xué)習(xí)，包括距離、角度、被測(cè)物體反射率等信息，然后通過(guò)SLAM算法等實(shí)現(xiàn)移動(dòng)機(jī)器人的定位導(dǎo)航。

由于激光不受光線限制、抗干擾性強(qiáng)，通過(guò)激光進(jìn)行探測(cè)獲得的數(shù)據(jù)具有精度高，實(shí)時(shí)性強(qiáng)，數(shù)據(jù)穩(wěn)定等特點(diǎn)，且激光雷達(dá)安裝方便，非常適用于移動(dòng)機(jī)器人導(dǎo)航。

和傳統(tǒng)的磁條導(dǎo)航、二維碼導(dǎo)航及激光反光板導(dǎo)航相比較，激光自然輪廓導(dǎo)航方式靈活度高、穩(wěn)定性強(qiáng)，受外界干擾因素低。另一方面，無(wú)需鋪設(shè)磁條、二維碼、反光柱等輔助定位設(shè)施，無(wú)需對(duì)用戶現(xiàn)場(chǎng)車間環(huán)境進(jìn)行改造，前期實(shí)施快，后期維護(hù)成本低，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。
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